小题大做探酸性

张 斌

（甘肃省会宁一中 甘肃 会宁 730700）

近日，笔者在高三第一轮复习“硫酸的性质”教学中，通过组织学生个别板演、集体讨论、归纳总结等形式很快完成了对硫酸酸性、吸水性、脱水性和强氧化性的再认识。为了巩固浓硫酸的强氧化性，选了一个很常见的小题，师生分析、讨论、解答后，一位同学的提问使课堂出现了意外，在一波三折的探究学习中，尽管教学没按事先预设的方案进行，但却收获了“无心插柳柳成荫”的意外之喜。尤其是课后笔者查阅各种资料和一些高规格的考试题，并和同事们进行讨论交流时发现，课例中出现的对“酸性”理解的误区，在中学化学老师中具有普遍性，于是撰文以期和同行们商榷。

一、课堂实录

……

【例题】 向25mL 18.4mol/L 的H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热，充分反应后，被还原的H2SO4物质的量为（ ）

A.小于0.23mol B.等于0.23mol

C.0.23mol—0.46mol 之间 D.等于0.46mol

师生：一起分析：根据刚才内容复习知道，铜和浓H2SO4发生如下反应：Cu+2H2SO4（浓）=△ CuSO4+SO2↑+2H2O，由于铜片是足量的，随着反应的进行，浓H2SO4浓度逐渐下降，降到一定程度反应就会停止，本题中H2SO4的物质的量为：n=0.025L×18.4mol/L=0.46mol，如果这些硫酸全部反应，做氧化剂被还原的占其中的一半，应为0.23mol，但H2SO4消耗不完，因此被还原的H2SO4小于0.23mol。

师生讨论结束后，本该进行下一个教学环节，但有学生提问了。

生：老师，刚才分析题时说参加反应的硫酸有一半的显了氧化性的被还原了，那另一半怎么了？

因为这样的问题新授课时讨论过很多遍，所以笔者没有仔细考虑学生产生这个问题的症结所在，便随口将问题转给了全班学生。

师：同学们看，另一半的硫酸到哪儿去了？

生1：浓H2SO4和金属反应时既显酸性又显氧化性，既然一半显了氧化性，那另一半当然显了酸性。

大多数学生附和，有些学生疑惑，做思考状。

生2：（试探性的说）我一直不理解这种说法，该反应中硫酸提供的SO42-是有一半在生成物CuSO4中，另一半被还原成了SO2，但能否说参加反应的H2SO4显酸性和显氧化性的各占一半，我很困惑，老师再解释一下。

这时候笔者很奇怪，显酸性和显氧化性的各占1/2简单明了，以前阐述了好多次，怎么还困惑呢？ 由于无法再做深层次的讲解，便又将问题抛给了学生。

师：那么，请大家讨论看，能否说参加反应的硫酸中显酸性的和显氧化性的各占一半？

（学生讨论很热烈，两、三分钟后，有人举手发言）

生3：我们认为，要澄清这个问题，首先要从什么是酸性（学生语气很重以示强调）的理解上来解决。所谓“酸性”就是酸的通性，刚才我们复习硫酸酸性时已经涉及，但还要仔细琢磨，为什么不同的酸具有相同的性质呢？ 因为所有酸电离时产生的阳离子全部是H+，这一结构上的共同点决定了性质上的相似点，因此，我们认为酸性是酸类物质参加反应时表现在H+上的性质，既然该反应中H2SO4中的H+全部生成了H2O，应该说参加反应的H2SO4全部显了酸性（强调是H+），其中一半的被还原（强调是SO42-），所以被还原的这一半显了氧化性。

听了他的表述，笔者也恍然大悟，原来一直以来我对这个知识点没有吃透，欣喜之余又想听听其他看法，便继续引导。

师：同学们听懂他的观点了吗？

生4：老师，我同意他的观点，但这样一来，您前面写的化学方程式中就出现了错误。

她指着黑板上刚才复习H2SO4酸性时的一个方程式（BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl）说，这个反应中H+没被消耗，所以它是硫酸的个性而非酸的通性，您刚才是把它作为酸的通性来举例的。

一石激起千层浪，这下教室里热闹了，学生们不等我引导就开始议论了。此时，我知道再也不能按既定方案教学了，干脆就让学生好好表达一下自己的观点。

师：（示意学生安静）没想到这个“小题”引出了大问题，现在请同学们畅所欲言，就“酸性”问题继续讨论，并发表看法，让别人听听你的高见。

几分钟后，学生陆续发言。

生5：化学的学习中一直强调结构决定性质，结构上的共同点决定了性质的相似点，结构上的不同点决定了性质上的递变性或不同点。各种酸电离时产生的阳离子全部是H+，这是结构上的共同点，所以表现了酸的通性，但硫酸之所以区别于其他的酸，就是它电离还产生了SO42-这一个性，因此我们要在结构的共性和个性上认识酸的通性和个性。

生6： 是啊，我们以前把BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl；Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑两个反应都当做酸的通性了，事实上前一个反应的本质是SO42-+Ba2+=BaSO4↓，是含SO42-的物质的性质，而后一个反应的本质是CO32-+2H+=H2O+CO2↑，体现了酸的通性。所以我个人认为把前者纳入酸的通性是不恰当的。类似的问题很多，现在应该厘清了。

生7： 这个问题不仅仅是浓H2SO4和Cu 等金属反应的问题，其他强氧化性的酸如浓、稀硝酸和金属反应时，也既显酸性又显氧化性。

两个反应中，前者被还原的硝酸占参加反应硝酸的1/2，后者占1/4，但两个反应中参加反应的硝酸中全部H+都消耗了，不能说前者显酸性的硝酸占了总参与反应的硝酸的一半，后者占了3/4。改写成离子方程式其实更清 楚。Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O；3Cu+8H++显然两个反应中酸全部消耗。

生9：这样说来，还原性的酸也有类似的问题！ 请看Cl2的实验室制备中两个典型的反应原理。

两个反应中浓盐酸都既显了酸性又显了还原性（强调和前面不一样），但前者被氧化的HCl 占了参加反应的HCl 的1/2，而后者占了5/8，但两个反应中参加反应的HCl 提供的H+全部消耗。不能说前者显酸性的HCl 占总反应的HCl 的1/2，后者占3/8。这两个反应改写成离子方程式也能清楚看到这点。

生10：以前学习了酸溶液和酸性溶液的区别，自以为对酸的通性搞清楚了，现在看来还是处于半懂的状态，刚才讨论收获挺大的。类推一下，碱的通性其实也有类似的问题，像下面这个反应（板演）：

Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH，我一直当碱的通性中盐和碱的反应来理解，现在看来有误，因为其本质是Ca2++CO32-=CaCO3↓，该反应没发生在碱的本质特征“OH-”上，应该不能当做碱的通性的代表，但以前没想那么多。

生11：我们几个还有如下猜想，先写在黑板上，老师和同学们评判一下是否有理。

四个学生上了讲台，每人在黑板上写下了一组方程式：

离子方程式：2Fe（OH）3+6H++2I-=2Fe2++I2+6H2O

写完之后该同学（生11）作了如下解释：

我们刚才讨论做了猜想，这些反应都分两步完成。第一、三组中，Ⅰ式强氧化性的酸H2SO4（浓）、HNO3（稀）把铜氧化成碱性氧化物CuO，而自身被还原成SO2、NO，碱性氧化物CuO 不能和酸共存，生成之后马上被消耗，Ⅱ式便是碱性氧化物CuO 和酸反应，两式加和就是总方程式。明显Ⅰ式中强氧化性酸被还原，但酸根离子和氢离子都被消耗，既显酸性又显氧化性，而Ⅱ式只是碱性氧化物和酸之间的复分解反应，酸根离子没被消耗，消耗的是H+，只体现了酸的酸性；第二组方程式把氧化性酸换成了还原性酸，原理一样；第四组，氧化性的碱和还原性的酸反应，第一步中和，酸显酸性、碱显碱性，但生成的Fe3+和I-不能共存，在中和的同时发生第二步反应，加和起来就是总方程式。这样想是否违背了客观事实，请老师给予评价。

（这时下课铃响了）

师： 本节课同学们对酸性的理解和探究的深刻程度，远远超越了老师的期望，但主要的观点还比较零散，希望大家课后归纳、整理，咱们在辅导课上再做探讨。

二、两点反思

1.酸性问题在中学化学课程体系中涉及知识点很多，但对于酸这类化合物体现在“酸根离子”和“H+”上的个性和共性问题，很少有人去论证，好多老师引导学生学习酸的通性时把由“酸根离子”参与的反应和由“H+”参与的反应一概算作“酸的通性”，这是有误的。本节课后笔者和同事们探讨、查阅教辅资料和专业杂志，发现好多老师对于氧化性酸（或还原性酸）既表现氧化性（或还原性）又表现酸性时的比例问题理解有误，如《化学教学》2010年第3 期上刊登杨剑老师的《化学教学中课程资源的生成性策略》一文谈到二氧化锰和浓盐酸反应时认为一半的HCl 做还原剂，另一半作酸用［1］，这是值得商榷的。再如2011年甘肃省普通高中学业水平考试化学试卷选择题第10 题也犯了同样的错误，题目如下：

下列反应中酸只表现出强氧化性的是（ ）

A.铜与热浓硫酸 B.铜与浓硝酸

C.铜与稀硝酸 D.碳与热的浓硫酸

很显然命题人的意图是考查学生对浓硫酸、浓硝酸强氧化性的理解，认为D 选项中浓硫酸全部被还原只显了强氧化性，在前三个选项中SO42-、NO3-部分被还原成了SO2、NO2、NO，还有部分在盐CuSO4、Cu（NO3）2中出现显了酸性，所以似乎正确答案为D。岂不知，四个反应中H+都被消耗，所有酸都既显氧化性又显酸性，故该题无正确答案。

2.这是一节没有完成教学任务的课，但笔者课后将提前预设的方案和实际的课堂教学过程进行了对比，本课如果按原设计的方案展开，只是多了几个训练题，针对高考完成这些训练题是必须的，但完成这些训练题对人的培养却远远达不到这次“意外”所产生的效果，本节课学生探究学习时参与课堂的热情、讨论辨析时的语言组织、交流倾听时对别人的尊重、阐述观点时采用的方式方法、猜想假设时的灵活多变、对概念理解的深刻程度以及对概念的类比延伸等等，都是我备课时没预设到的。这就使我想到了高三的复习课，大多数老师都把课预设得十分紧凑，知识点与知识点、板块与板块、环节与环节之间过渡严谨，言简意赅，师生的大多数时间都在匆匆忙忙的知识点归纳小结、热点难点的强化训练中度过。规范严谨的预设使课堂程式化，缺乏生气和乐趣，缺乏智慧的挑战，师生的主观能动性得不到充分的发挥。其实把握住稍瞬即逝的生成性资源，耐着性子引导学生发现问题、探索问题、归纳学法、揭示规律的创造性教学，更能使学生的潜能得到充分的挖掘，个性得到充分的张扬，这是教育对老师智慧的呼唤。

［1］ 杨剑.化学教学中课程资源的生成性策略［J］.化学教学.2010，（3）：35